中微愛芯為AiP8F32XX系列芯片提供一份產品開發指南,幫助用戶快速掌握芯片性能,降低產品開發周期,提高開發效率。
1. 觸摸應用場景
(涉及AiP8F32XX全系列)
彈簧按鍵。
2.系統時鐘8M
(涉及AiP8F320X和AiP8F321X系列)
AiP8F320X和AiP8F321X系列內置16M振蕩源,而芯片系統時鐘頻率必須設置小于或等于8M。用戶可參考我司提供的DEMO庫即可滿足相關設置。
3.P5x引腳觸摸禁止使用
(涉及AiP8F320X和AiP8F321X系列)
AiP8F320X和AiP8F321X系列的P50和P51引腳不建議使用觸摸功能。
4.中斷優先級設置
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X、AiP8F326X系列)
4.1. 中斷優先級說明

中斷排序分為3列、6行(組);
AiP8F320X和AiP8F321X型號無歸類3中斷。
不配置中斷優先級情況下,默認所有中斷搶占優先級相同,即列1=列2=列3。
中斷優先級配置行優先級可以由IPx.x進行設置,00是最低優先級,11是最高優先級;

4.2. 中斷優先級使用注意事項
上電初始化,默認所有中斷的優先級一致。
方案允許情況下,建議不修改中斷優先級;
提高優先級設置原則:
1、關閉中的中斷被提高優先級,則不會對功能有任何影響。
2、中斷優先級設置以行(組)為一個單元,即整行的中斷優先級統一被提高。
3、中斷的優先級設置必須符合:列1≥列2≥列3。 其中同一組中斷的優先級永遠保持一致,無需比較。
4、列3中的中斷優先級禁止提高。
范例1:

調整組3的優先級為11(最高);綠色表示:該中斷開啟。
解析:UART0/1/2和外部中斷3被提高中斷優先級為最高,其中UART0/1/2中斷處于列2,外部中斷3處于列1。根據規定,必須要求列2的前面列(列1中的外部中斷3)和列1的前面列(沒有,無需判斷)中開啟中斷的優先級必須更高或最高,由于列1中的外部中斷3優先級為最高,則使用正確。
優先級順序:外部中斷3=UART中斷>LVD=I2C=TK=定時器0;
范例2:

調整組1優先級為11(最高),調整組3優先級為11(最高),組5優先級為10(次高);綠色表示:該中斷開啟。
優先級順序:外部中斷1=外部中斷3=LVD中斷=UART0/1/2中斷>定時器0中斷>I2C中斷=TK中斷=定時器1中斷 =定時器5中斷=歸類2中斷。
范例3(錯誤):

調整組5優先級為11(最高);綠色表示:該中斷開啟。
解析:定時器0中斷和歸類3中斷被提高中斷優先級為最高,其中定時器0中斷處于列2,歸類3處于列3。根據規定,必須要求列3的前面列(列2中的定時器0中斷、TK中斷)和列2的前面列(沒有,無需判斷)中開啟中斷的優先級必須更高或最高,由于列2中的TK中斷優先級最低,則無法滿足條件,中斷優先級設置錯誤。
修改方法: 將歸類3中斷關閉。
5.UART注意事項
5.1. UART串口發送完成中斷TC
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
開啟串口完成中斷TC,則每次一個完整的幀發送完畢后需要關閉發送中斷,下次發送時再開啟。
例如: 功能要求: 每隔200ms發送一次數據幀DataSend[20]。則參考如下。
主函數中:
步驟一:使能UART發送功能;
步驟二:將第一個發送數據賦值到Uart發送寄存器UARTx_DR中;
步驟三:使能UART發送中斷。

UART發送中斷中:
步驟:判斷數據是否發送完成,如果發送完畢則關閉發送中斷,否則繼續發送剩下數據。

5.2. 全雙工通信設計
(涉及AiP8F32XX全系列)
UART發送完成中斷標志位TC和接收中斷標志位RxNE在同一個寄存器上,此寄存器不能位操作,所以在清除TC和RxNE時會對整個寄存器進行與操作,這樣當UART進行全雙工通信時發送和接收中斷有可能同時產生,或者是兩者之間間隔時間很短,會出現TC或者RxNE被誤清除導致中斷丟失的風險,因此在全雙工通信應用場景中,中微愛芯獨特的位操作設計可避免該風險的產生。設計原理:TC和RxNE該位只可讀或者寫0,無法寫1,這樣通過對標志位直接賦值0的方式來進行位清除,無需通過與操作。具體如下:

6.IDLE模式喚醒
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
IDEL模式下,無論是采用中斷喚醒還是復位喚醒,必須要求中斷/復位時鐘源和系統時鐘源處于同一個時鐘源,否則會出現無法喚醒的情況。
例如: 程序中設定WDT定時中斷喚醒IDLE模式,其中系統時鐘采用HIRC,WDT時鐘采用LIRC,那么要求進入ILDE模式之前,必須設置系統時鐘為時鐘源為LIRC,或者將WDT時鐘源設置為 HIRC。
7.PCB中GND的連接方式
(涉及AiP8F32XX全系列)
芯片VDD端口連接的消抖電容端的GND、P07端口的觸摸基準電容Cx的GND和芯片的GND,這三個GND必須盡可能的靠近,同時該段GND連接到總GND的走線盡可能的短,這樣有利于提高EFT性能。
VDD與GND走線寬度不低于30mil。
芯片GND走線: 單面板:芯片地距離總地盡可能短,且不建議走線太過彎曲,出現銳角情況。雙面板:建議GND覆銅,且盡可能的增加頂層與底層GND覆銅的過孔,增大GND電流能力,可提高EFT性能。
連接方式分為兩種:導線連接和覆銅連接,如下圖。

原理圖中GND連接

PCB中GND設計1(采用導線方式連接)

PCB中GND設計2(采用覆銅方式連接)
8.E2PROM讀/寫規范
(涉及AiP8F32XX全系列)
注意:E2PROM擦寫次數為10000次,超過該值可能導致程序異常。(AiP8F326X擦寫次數為10W次)
在E2PROM數據讀或者寫時,必須關閉總中斷,操作完之后再打開總中斷。如下圖。

數據寫入

數據讀取
在E2PROM/FLASH和UART同時使用時,當UART使能接收中斷時,則要求E2PROM/FLASH操作之后清除UART溢出錯誤標志位。

9.定時器輸出精確波形
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
用戶開啟觸摸功能,同時需要定時器輸出精準波形驅動相關器件(如蜂鳴器),一般建議如下2種方法:
方法一:采用硬件PWM輸出。
方法二:采用T0定時器軟件輸出,將T0中斷優先級設置最高(禁止設置T1或者T2),同時關閉外部中斷0-4。

10.KEYCODE寄存器
(涉及AiP8F32XX全系列)
以下寄存器需要對KEYCODE寄存器寫入固定值已解鎖寫保護:

注:
1、需預先寫入KEYCODE解鎖寫保護:0x3C、0x02、0xA0,寫結束后寫入0x00打開寫保護
2、需預先寫入KEYCODE解鎖寫保護:0x3C、0x02、0xA1,寫結束后寫入0x00打開寫保護
(涉及AiP8F32XX全系列)
11.1. 高壓信號檢測
輸入到芯片引腳電壓不能超過VDD,且芯片引腳附近建議添加一個RC濾波模塊。如下:

RC濾波
11.2. 過零信號檢測
硬件方案:采用隔離式檢測,同時在芯片檢測端口添加一個RC濾波模塊。如下:

方式1:采用光耦隔離

方式2:采用三極管隔離
軟件方案:采用我司單獨提供的帶過零檢測功能的觸摸函數庫。
12.系統時鐘采用HXT
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
芯片系統時鐘采用外部高速晶振(如16M),此時使能觸摸功能,且開啟觸摸硬件自動跳頻功能,則內部HIRC需處于開啟狀態,否則觸摸失效。
13.I2C使用規范
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
I2C作為從機的要求:
1、只支持1對1模式,即1個主機和1個從機,不支持多從機模式。
2、每次只能接收1個數據,即主機每次只能發送1個數據,且數據格式為:START(W)+ADDR+DATA+STOP。從機軟件中通過判斷STOP標志位來進行判定數據是否完成接收。
14.WDT使用
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
WDT的時鐘源必須與系統時鐘源一致。
WDTCR寄存器的WDTCK位必須設置為0。
ILDE/STOP模式下WDT復位/喚醒設置:清除WDT計數器后延時3個WDT時鐘以上再進入ILDE模式或者STOP模式。
15.不同外設中斷共用同一個中斷使能位
(涉及AiP8F32XX全系列)
原則:中斷標志位需要第一時間清除。
如AiP8F3264芯片中,ADC和SPI共用同一個中斷使能位INT15E,當該位置1時,則開啟ADC和SPI中斷。當軟件中同時使能ADC和SPI功能時,則要求上述兩個外設的中斷標志位需第一時間清除。
16.STOP模式喚醒
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X和AiP8F326X系列)
為了消除外部中斷有概率無法喚醒STOP的問題,現建議用戶如下操作:
步驟1:進入STOP模式之前,關閉總中斷。
步驟2:清除項目中開啟中斷的中斷標志位
步驟3:進入STOP狀態
步驟4:退出STOP模式,恢復總中斷

17.系統上電初始化注意事項
(涉及AiP8F320X、AiP8F321X系列)
由于芯片初始上電時,默認開啟LVR為1.9V,系統時鐘采用4M工作。當用戶將系統時鐘切換到8M工作時,由于該頻率下的最低工作電壓必須高于2.1V,則如果出現電源慢上電情況,電壓在2.1V以下1.9V以上同時將系統時鐘切換到8M時,則容易出現芯片死機現象。
建議如下:
第一步:延時100-200ms,等待電源穩定
第二步:設置LVR
第三步:設置系統時鐘頻率

18.通信線硬件注意事項
(涉及AiP8F32XX全系列)
18.1. 芯片UART、I2C、SPI等與另外一顆MCU或者WIFI通信
為了降低外接通信引腳對觸摸的影響,則可以在通信引腳上加100~220pF電容來降低外部干擾到芯片觸摸的影響。 一般建議通信引腳串聯電阻(100-510歐姆)、電容(100~220pF)形成RC濾波,其中濾波電容C盡量靠近MCU芯片引腳。

兩顆MCU間UART通信

MCU與WIFI通信
18.2. MCU與LED、LCD、時鐘電路等驅動芯片連接的通信
一般建議通信引腳串聯電阻(100-510歐姆)、電容(100~220pF)形成RC濾波,其中濾波電容C盡量靠近MCU芯片引腳。

外部信號一般建議采用RC濾波后,再進入MCU引腳用于檢測。其中濾波電容C盡量靠近MCU芯片引腳。

19.HXT使用注意事項
(涉及AiP8F32XX全系列)
必須使用規格小于等于24MHZ的高速晶振進行4分頻配置后才可作為系統時鐘,為了提高晶振及芯片的穩定性,建議PCB晶振接口設計應當盡量靠近芯片晶振引腳(5mm左右),如下圖所示:

如需了解更多產品資訊,請聯系我司授權代理商或銷售工程師。
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無錫中微愛芯電子有限公司成立于2004年,是一家以集成電路設計、測試、方案開發、銷售和服務為主的高新技術企業,是工信部認定的集成電路設計企業,是國家鼓勵的重點集成電路設計企業。產品已形成MCU、LCD顯示、LED顯示、通用邏輯、信號鏈、馬達&柵驅動、功率器件、電源、音響、遙控器、通信、配套等多個系列幾千款產品,覆蓋消費電子、網通產品、工業設備、新能源、汽車電子等多個領域。
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原文標題:【應用筆記】中微愛芯AiP8F32XX產品開發指南
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